Bagaimana cara menggunakan peralatan pemanas yang sangat diperlukan di laboratorium?

Pemanasan merupakan salah satu tugas penting dalam setiap percobaan. Ada berbagai jenis peralatan pemanas di laboratorium, seperti tungku listrik, pelat pemanas listrik, selongsong pemanas, dll. Namun, dapatkah Anda menggunakan begitu banyak peralatan pemanas? Hari ini, Xiaoxi akan fokus pada pengenalan struktur, kinerja, metode penggunaan, dan tindakan pencegahan setiap perangkat kepada semua orang. Jika Anda belum mempelajarinya segera, silakan pelajari.

tungku listrik

Tungku listrik, seperti lampu gas, merupakan peralatan pemanas yang umum digunakan di laboratorium. Tungku listrik terutama menghasilkan panas dengan mengalirkan arus listrik melalui kawat resistansi (umumnya dikenal sebagai kawat paduan nikel kromium), yang umumnya disebut sebagai kawat tungku listrik.

Ada jenis tungku listrik lain yang dapat mengatur nilai panas yang berbeda, yang umumnya dikenal sebagai "tungku listrik universal". Penampakannya ditunjukkan pada Gambar 1. Pelat tungku terletak di atas, dan ada sakelar multi posisi kutub tunggal yang dipasang di bawah pelat tungku. Ada beberapa titik kontak pada sakelar, dan resistansi tambahan dipasang di antara setiap dua titik kontak. Resistansi tambahan ditutupi dengan beberapa tabung keramik untuk menghindari korsleting atau cedera kebocoran listrik yang disebabkan oleh kontak timbal balik dan kontak dengan cangkang tungku. Dengan memutar pelat logam geser untuk mengubah ukuran resistansi tambahan yang dihubungkan secara seri dengan kabel tungku, intensitas arus yang melewati kabel tungku dapat disesuaikan untuk mencapai tujuan pengaturan pembangkitan panas tungku listrik. Rangkaian tungku listrik universal ditunjukkan pada Gambar 2.

 

 

Gambar 1 Tungku Listrik Universal

Ketika pelat geser logam 2 berada di titik mati daya 3, rangkaian tidak terhubung dan tungku listrik berada dalam posisi tertutup. Ketika lembaran logam berputar ke titik kontak 4, semua resistor tambahan terhubung secara seri dengan kabel tungku. Pada saat ini, resistansi total adalah yang tertinggi dan arus yang melewati adalah yang terendah, sehingga kabel tungku melepaskan panas paling sedikit. Ketika lembaran logam berputar ke titik kontak 5, resistansi tambahan berkurang setengahnya, intensitas arus sedang, dan panas yang dilepaskan oleh tungku listrik juga sedang. Ketika lembaran logam berputar ke titik kontak 8, resistansi tambahan adalah nol, intensitas arus mencapai maksimumnya, dan panas yang dilepaskan oleh tungku listrik juga maksimum.

Jika tidak ada tungku listrik universal di laboratorium, tungku listrik biasa juga dapat dihubungkan ke autotransformator dengan daya yang setara atau lebih besar darinya. Penyesuaian tegangan keluaran memungkinkan perubahan sewenang-wenang dalam intensitas arus dan kapasitas pemanasan tungku listrik, sehingga lebih praktis daripada tungku listrik universal.

 

Gambar 2 Diagram skema rangkaian tungku listrik universal

1- Kenop kontrol suhu; 2- Pelat geser logam; 3- Titik pemadaman listrik; 4- Blok terminal (juga titik kontak dari bagian geser logam); 5- Blok terminal titik tengah; 6- Resistansi tambahan; 7- Kawat tungku listrik; 8- Titik kontak

Pelat pemanas listrik dan selongsong pemanas listrik

Pelat pemanas listrik sebenarnya adalah tungku listrik tertutup, biasanya berbentuk persegi panjang atau bundar, dengan suhu yang dapat disesuaikan. Pelat tersebut dapat menampung beberapa objek pemanas secara bersamaan, dan tidak ada nyala api terbuka. Pelat pemanas listrik adalah peralatan pencernaan konvensional yang diakui dan diterima oleh laboratorium domestik dalam 10 tahun terakhir. Pelat pemanas listrik memiliki kontrol suhu yang baik, stabilitas tinggi, dan keamanan yang kuat, yang dapat sangat membantu personel eksperimen memecahkan beberapa masalah yang dihadapi oleh pencernaan tungku listrik. Namun, pelat pemanas listrik juga memiliki beberapa kelemahan: konsumsi energi tinggi, pemanfaatan energi termal rendah, area pemanasan efektif kecil, pemrosesan sampel terbatas, dan keseragaman hasil eksperimen yang lemah.

Selongsong pemanas listrik merupakan peralatan khusus untuk memanaskan labu berbentuk bulat untuk distilasi. Selongsong dibuat berbentuk setengah bola, dan bagian dalamnya terdiri dari kabel pemanas listrik, bahan insulasi, dan bahan insulasi. Selongsong pemanas listrik yang sesuai dipilih berdasarkan ukuran labu, dan regulator tegangan otomatis sering dihubungkan untuk menyesuaikan suhu yang dibutuhkan.

Tindakan pencegahan saat menggunakan tungku listrik, pelat pemanas listrik, dan selongsong pemanas listrik

(1) Tegangan catu daya harus sesuai dengan tegangan yang ditentukan oleh tungku listrik, pelat pemanas listrik, dan selongsong pemanas listrik itu sendiri.

(2) Bila wadah pemanas terbuat dari kaca atau produk logam, jaring asbes harus dipasang pada tungku listrik untuk mencegah pemanasan yang tidak merata yang dapat menyebabkan pecahnya peralatan gelas dan wadah logam menyentuh kabel tungku listrik, sehingga mengakibatkan korsleting dan kecelakaan sengatan listrik.

(3) Waktu kerja terus menerus dari tungku listrik, pelat pemanas listrik, dan selongsong pemanas listrik tidak boleh terlalu lama untuk menghindari mempengaruhi masa pakainya.

(4) Alur tungku listrik harus dijaga kebersihannya secara teratur, dan bahan yang terbakar dan terbakar harus disingkirkan tepat waktu (listrik harus diputus selama pemindahan) untuk menjaga konduktivitas kawat tungku yang baik. Cegah percikan cairan di dalam tungku listrik dan selongsong pemanas agar tidak menyebabkan kebocoran atau memengaruhi masa pakainya.

tungku pencernaan

Tungku pencernaan mengadopsi metode pemanas listrik tipe sumur, yang memungkinkan sampel mencapai efek termal yang lebih baik saat dipanaskan dalam tungku pemanas listrik tipe sumur, memperpendek waktu pencernaan dan pencernaan sampel, dan dengan demikian meningkatkan kecepatan deteksi penentuan kandungan bahan organik seperti protein. Elemen pemanas (modul) mengadopsi tabung kuarsa inframerah, yang tahan terhadap asam kuat dan alkali, anti ledakan, masa pakai yang lama, dan memenuhi standar CE. Karakteristiknya adalah saluran pencernaan memiliki area pemanasan yang besar, perbedaan suhu yang kecil, konsistensi yang baik dalam pencernaan sampel, efisiensi termal yang tinggi, dan kondusif untuk pencernaan sampel. Kontrol suhu mengadopsi pengontrol suhu digital, dengan kontrol suhu yang akurat dan pemanasan yang cepat. Pada saat yang sama, gas berbahaya seperti SO2 yang meluap dari tabung pencernaan dibuang ke saluran pembuangan melalui pipa pengumpul limbah pada tungku pencernaan melalui pompa filtrasi, secara efektif menekan keluarnya gas berbahaya.

 

Diagram skema tungku pencernaan

Tahapan pencernaan sampel

Timbang 0.3-1g sampel yang telah dihancurkan dan melewati 40-60 mesh/inci, dan tempatkan dalam keadaan tidak rusak ke dalam tabung pencernaan yang telah dicuci dan dikeringkan. Tambahkan air, katalis, dan 10mL asam sulfat.

1. Letakkan tabung pencernaan ke dalam lubang setiap rak pencernaan, lalu letakkan pada digester dan letakkan pipa pembuangan dengan cincin tertutup di atasnya.

2. Buka tee hisap agar air (air ledeng) dapat masuk, sehingga tee hisap berada pada kondisi hisap.

3. Hubungkan kembali daya, nyalakan sakelar kontrol masing-masing, putar potensiometer, dan sesuaikan tegangan yang ditunjukkan ke 220V untuk mencerna dengan cepat.

4. Pada tahap awal pencernaan, perlu diperhatikan pengamatan untuk mencegah terjadinya percikan sampel akibat pemanasan yang cepat (metode bantuan: dapat dimatikan selama 5 menit saat pencernaan mencapai percikan dan kemudian dihidupkan kembali untuk melanjutkan pemanasan).

5. Setelah proses pencernaan, tabung pencernaan, pipa pembuangan limbah, dan seluruh trailer dipindahkan ke rak pendingin untuk didinginkan. Perhatian: Selama proses pendinginan, pipa pembuangan limbah harus dijaga dalam keadaan terhisap (jangan masukkan pipa pencernaan ke dalam air untuk pendinginan).

6. Mencegah keluarnya gas buang.

7. Setelah instrumen digunakan, isi catatan penggunaan dan pemeliharaan.

Pemeliharaan dan perawatan tungku pencernaan

1. Suhu pemanasan tungku pencernaan tidak boleh melebihi 500 derajat untuk mencegah kerusakan pada instrumen.

2. Bila terjadi fenomena abnormal selama penggunaan tungku pencernaan, daya harus dimatikan tepat waktu untuk memeriksa penyebab kegagalan fungsi.

3. Tanpa kehadiran teknisi perawatan profesional, tidak diperbolehkan membongkar tungku pencernaan tanpa izin.

4. Pemeliharaan dan perawatan tungku pencernaan memerlukan pencatatan yang harus diisi.

Tungku peredam

Dikenal juga sebagai tungku listrik suhu tinggi, tungku ini umumnya digunakan dalam analisis penimbangan, seperti pembakaran endapan, dan pengukuran kadar abu.

Tungku peredam dengan struktur kawat termal dapat beroperasi pada suhu maksimum 950 derajat dan dapat digunakan hingga 1000 derajat dalam waktu singkat. Elemen pemanas tungku peredam batang karbon silikon adalah batang karbon silikon di dalam tungku, dengan suhu operasi maksimum 1350 derajat dan suhu kerja yang umum digunakan 1300 derajat. Tungku peredam dapat dibagi menjadi dua jenis berdasarkan persyaratan penggunaan: pemanasan suhu tetap dan pemanasan suhu terprogram.

Tungku tungku peredam terbuat dari komposit silikon oksida yang tahan suhu tinggi dan tidak mengembang serta tidak retak. Ada alur kosong antara dinding dalam dan luar tungku, dan kabel tungku dirangkai di alur kosong tersebut. Ada kabel tungku di sekeliling tungku, seperti yang ditunjukkan pada gambar. Jadi, setelah dinyalakan, seluruh tungku dipanaskan secara merata dan menghasilkan suhu tinggi.

 

Bentuk tungku

Tungku peredam batang karbon silikon, dengan elemen pemanas batang karbon silikon (biasanya dilengkapi dengan termokopel platina platina rhodium) yang didistribusikan di kedua sisi tungku. Tungku peredam kawat resistansi umumnya dilengkapi dengan termokopel nikel kromium nikel aluminium.

Bagian sekeliling tungku peredam batang karbon silikon ditutupi dengan batu bata tahan api, tanah tahan api, papan asbes, dll. untuk mengurangi kehilangan panas. Cangkangnya dibungkus dengan rangka dan lembaran besi dengan besi siku, dan pintu tungku terbuat dari batu bata tahan api. Sebuah lubang kecil dibuka di tengah dan lembaran mika transparan ditanamkan untuk mengamati kenaikan suhu di dalam tungku. Saat tungku berwarna merah tua, suhunya sekitar 600 derajat; Saat mencapai merah persik tua, suhunya sekitar 800 derajat; Saat berwarna merah persik muda, suhunya sekitar 1000 derajat.

Petunjuk penggunaan tungku muffle

Kontrol suhu di dalam tungku saat ini umumnya dilakukan melalui pengontrol suhu. Pengontrol suhu terutama terdiri dari meter milivolt dan relai, yang terhubung ke termokopel yang sesuai untuk kontrol suhu, dan kabelnya ditunjukkan pada gambar.

Termokopel dipasang dalam tabung keramik dan memanjang ke dalam tungku melalui lubang kecil di tengah bagian belakang tungku muffle. Termokopel menghasilkan potensi yang berbeda dengan suhu tungku yang berbeda, dan besarnya potensi tersebut langsung ditampilkan pada header pengontrol menggunakan nilai suhu. Ketika penunjuk yang menunjukkan suhu (penunjuk atas) perlahan naik dan bertemu dengan penunjuk suhu kontrol yang telah disesuaikan sebelumnya (penunjuk bawah), relai segera bertindak untuk memutus sirkuit dan menghentikan pemanasan. Ketika suhu turun dan penunjuk atas dan bawah terpisah, relai menyambungkan kembali sirkuit dan tungku listrik terus memanas. Dengan mengulangi tindakan ini berulang kali, kontrol suhu otomatis dapat dicapai. Umumnya, sebelum membakar, gerakkan penunjuk kontrol suhu ke posisi suhu yang telah ditentukan dan hitung waktu pembakaran dari saat mencapai suhu yang telah ditentukan.

 

Diagram kabel pengontrol suhu

Prinsip kerja termokopel adalah menyambungkan dua kawat logam berbeda untuk membentuk sirkuit tertutup. Satu kontak dipanaskan sementara kontak lainnya dalam keadaan tidak dipanaskan (titik dingin). Karena konsentrasi dan kecepatan elektron yang berbeda dalam logam yang berbeda, terjadi difusi elektron. Dalam sirkuit tertutup, arus dihasilkan, yang mengakibatkan perbedaan suhu gaya gerak listrik. Sirkuit yang terbentuk dengan menghubungkan dua logam berbeda ini disebut termokopel. Hubungkan milivolt meter ke kedua ujung termokopel untuk mengukur besarnya gaya gerak listrik perbedaan suhu. Semakin besar perbedaan suhu antara titik dingin dan panas, semakin besar milivoltnya. Skala pada milivolt meter dibagi menjadi nilai suhu yang sesuai menurut karakteristik termokopel yang digunakan, dan nilai suhu dapat langsung dibaca.

Tindakan pencegahan saat menggunakan tungku muffle

1. Tungku peredam harus diletakkan di atas platform semen yang stabil. Masukkan batang termokopel ke dalam tungku melalui lubang kecil di belakang tungku peredam, dan sambungkan kabel khusus termokopel ke terminal pengontrol suhu. Berhati-hatilah untuk tidak menyambungkan terminal positif dan negatif dengan tidak benar untuk menghindari kerusakan pada penunjuk suhu karena arah yang terbalik.

2. Tentukan tegangan catu daya yang diperlukan untuk tungku listrik, konfigurasikan steker, soket, dan sekring dengan daya yang sesuai, dan sambungkan kabel ground untuk menghindari bahaya. Kain karet tebal harus diletakkan di tanah di depan tungku untuk pengoperasian yang lebih aman.

3. Setelah pembakaran selesai, sakelar listrik harus ditarik ke bawah terlebih dahulu untuk memutus aliran listrik. Namun, pintu tungku tidak boleh langsung dibuka untuk menghindari retakan dingin yang tiba-tiba pada tungku. Umumnya, celah kecil dapat dibuka terlebih dahulu untuk memungkinkan tungku mendingin lebih cepat, dan terakhir, klem wadah bergagang panjang dapat digunakan untuk mengeluarkan benda yang terbakar.

4. Saat menggunakan muffle furnace, penting untuk sering berhati-hati guna mencegah kecelakaan seperti putusnya kabel tungku listrik yang disebabkan oleh kegagalan pengendalian diri. Jangan gunakan muffle furnace saat tidak ada orang yang bertugas di malam hari.

5. Jaga tungku tetap bersih dan hindari menumpuk bahan yang mudah terbakar dan meledak di sekitar tungku.

6. Bila tungku peredam tidak digunakan, aliran listrik harus diputus dan pintu tungku harus ditutup untuk mencegah material tahan api terkorosi oleh kelembapan.

Mandi air (minyak) suhu konstan listrik

Panci air (minyak) suhu konstan listrik sering digunakan untuk penguapan dan pemanasan suhu konstan, dan memiliki pori-pori tunggal dan pori-pori ganda. Umumnya digunakan untuk penguapan dan pemanasan suhu konstan, ada jenis pori tunggal dan berpori.

Panci penangas air suhu konstan listrik umumnya mengadopsi struktur tipe bak cuci. Terbagi menjadi lapisan dalam dan luar, lapisan dalam terbuat dari pelat aluminium atau baja tahan karat untuk lapisan dalam. Bagian bawah kantong empedu dilengkapi dengan tabung pemanas listrik dan braket. Tabung pemanas listrik adalah tabung tembaga yang berisi kabel tungku listrik dan dibungkus dengan bahan isolasi, dengan kabel yang terhubung ke pengontrol suhu. Cangkang luar terbuat dari pelat baja tipis, dan bahan isolasi seperti asbes diisi di antara cangkang luar dan lapisan dalam. Semua komponen listrik pengontrol suhu dipasang di kotak listrik di sisi kanan penangas air, dan tabung penginderaan suhu yang dibawa oleh pengontrol dimasukkan ke dalam wadah bagian dalam. Tampilan permukaan dan panel operasi kotak listrik. Ada katup pembuangan di sisi kiri bawah panci penangas air.

 

Panci mandi air suhu konstan listrik

Panci penangas air dipanaskan dengan pemanas listrik. Tegangan catu daya adalah 220V. Kisaran suhu konstan penangas air adalah 37-100 derajat (3 derajat lebih tinggi dari suhu ruangan), dengan perbedaan suhu ± 1 derajat. Struktur penangas minyak dan penangas air serupa, kecuali bahwa media pemanas diubah dari air menjadi minyak. Penangas minyak suhu konstan banyak digunakan di laboratorium dan merupakan peralatan suhu konstan suhu tinggi yang penting. Ia menggunakan tabung pemanas suhu tinggi untuk memanaskan minyak pemindah panas, dan kemudian secara tepat mengontrol suhu melalui instrumen kontrol suhu presisi. Minyak yang digunakan dalam penangas minyak harus ditentukan berdasarkan suhu dan persyaratan eksperimen.

Gliserin digunakan untuk suhu rendah, minyak biji kapas digunakan untuk suhu tinggi. Umumnya, minyak yang umum digunakan dalam penangas minyak suhu konstan adalah minyak NO 1. Minyak NO 2. Minyak zaitun, minyak biji kapas, minyak parafin, minyak wijen, oli mesin, minyak transformator. Titik nyala minyak zaitun, minyak biji kapas, dan minyak wijen dalam minyak-minyak ini adalah sekitar 300 derajat. Oleh karena itu, jika diperlukan pengujian suhu tinggi, disarankan untuk menggunakan jenis minyak ini. Jika tidak, ketika titik nyala minyak tercapai, itu akan sangat berbahaya.

Cara penggunaan dan tindakan pencegahan

1. Penggunaan pot mandi air

(1) Tutup katup pembuangan dan suntikkan air bersih (sebaiknya air murni) ke dalam penangas air hingga kedalaman yang sesuai, umumnya tidak melebihi dua pertiga kapasitas penangas air.

(2) Hubungkan steker listrik ke soket dan pasang kabel ground di lubang tebal soket.

(3) Nyalakan sakelar daya dan nyalakan daya. Sesuaikan tombol kontrol suhu ke suhu yang ditetapkan.

(4) Ketika indeks suhu kawat tungku naik ke suhu yang dikontrol setelah pemanasan, lampu merah padam, dan kemudian lampu merah terus menerus padam, menunjukkan bahwa pengontrol suhu konstan bekerja.

2. Penggunaan Pot Mandi Minyak

(1) Saat menggunakan penangas minyak, perlu menambahkan minyak ke dalam panci terlebih dahulu, lalu sambungkan daya, tampilkan suhu terukur sebenarnya pada meteran kontrol suhu digital, dan sesuaikan sakelar kenop.

(2) Pada saat yang sama, amati pembacaan hingga nilai suhu yang diinginkan. Ketika suhu yang ditetapkan melebihi suhu oli, lampu indikator pemanas akan menyala, yang menunjukkan bahwa pemanas telah mulai bekerja.

(3) Ketika suhu oli mencapai suhu yang diinginkan, lampu indikator suhu konstan akan menyala dan lampu indikator pemanas akan mati.

(4) Perlu diperhatikan bahwa minyak dalam panci tidak boleh menyebabkan tabung pemanas listrik bocor keluar dari permukaan minyak, untuk menghindari terbakarnya tabung pemanas listrik dan menyebabkan kebocoran.

3. Tindakan pencegahan untuk pot mandi air

(1) Ingatlah untuk menjaga ketinggian air tidak lebih rendah dari tabung pemanas listrik, jika tidak maka tabung pemanas listrik akan langsung terbakar.

(2) Bagian dalam kotak kontrol tidak boleh lembab untuk mencegah kebocoran listrik dan kerusakan pada pengontrol.

(3) Selalu perhatikan apakah ada kebocoran pada tangki air saat digunakan.

Selain teko air suhu konstan elektrik biasa, ada juga beberapa teko air suhu konstan super eksperimental presisi yang menggunakan pompa sirkulasi elektrik untuk mengaduk dan memiliki sistem kontrol suhu otomatis yang baik, dengan fluktuasi suhu konstan ±0.05 derajat.

4. Tindakan pencegahan untuk pot mandi minyak

(1) Saat menyuntikkan cairan ke dalam bak minyak, level cairan harus dikontrol untuk mencegah luapan berlebihan. Di musim panas, terdapat perbedaan suhu yang besar antara dalam dan luar ruangan. Saat suhu eksperimen mencapai 300 derajat, level cairan harus dikontrol sekitar 80% dari volume.

(2) Melarang penggunaan minyak yang sangat mudah terbakar dan mudah menguap, dan minyak yang digunakan harus ditentukan berdasarkan suhu dan persyaratan eksperimen. Gunakan gliserol untuk suhu rendah dan minyak biji kapas untuk suhu tinggi.

(3) Panci penangas minyak tidak boleh digunakan di tempat yang ventilasi udaranya buruk, dan harus dijauhkan dari sumber api dan tempat yang mudah terjadi percikan api untuk mencegah terjadinya kebakaran.

(4) Dilarang membakar tanpa minyak, karena dapat menyebabkan kebocoran listrik, kebakaran, dan kerusakan pada tabung pemanas. Dilarang mengoperasikan dengan tangan basah di area yang terlalu lembab, karena berisiko terjadi kebocoran listrik dan sengatan listrik. Catu daya harus menggunakan steker pembumian.